专利名称：用于在车辆主体上安装天线基座的结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适于在具有曲面的车辆主体上安装天线基座的结构。
如No.8-335824A和No.8-237014A的日本专利公开的文本所示，在传统的用于安装天线到车辆主体的连接结构中，单个的固定螺纹件被安排为从天线基座向下突起。接着，这个固定螺纹件被插入到在车辆主体上钻的孔中，同时螺母从后侧与其配合。从而，汽车主体被夹在天线基座和螺母之间，从而使得天线基座被固定到汽车主体上。
只要天线基座的尺寸不是非常大并且单个的固定螺纹件就足够用于可靠地固定天线基座的时候，上述传统结构没有特别的问题。然而，近年来汽车安装的通信设备的增加反过来导致了需要带有复杂结构的合适的天线，因而用于安装天线到汽车主体的天线基座的尺寸的增加是不可避免的。在这种情况下，从机械强度角度来看，用单个固定螺纹件来固定天线基座变得不稳定。因而，需要多个固定螺纹件来可靠地将天线基座固定到汽车主体上。
图13显示了两个固定螺纹件16被整体地排列以在具有相对较大尺寸的天线基座12中向下突起。在这种结构中，和天线基座12整体设置的两个固定螺纹件16被插入在车辆主体20上的钻的孔22中，同时螺母32分别从后侧与固定螺纹件16配合。更进一步，具有弹性的衬垫26被插入到天线基座12和车辆主体20之间。这样，当螺母32被拧紧的时候，天线基座12被牢固地固定到车辆主体20上，同时衬垫26防止雨水通过孔22进入车辆主体中。这里，在图13中，数字10表示天线外壳，天线基座12被恰当地排列在其底面部分中。数字14表示棒状天线元件，它的底座端被固定到天线外壳10上。数字28表示插入在车辆主体20和螺母32之间的垫圈。
最近几年，为了美观，车辆主体20被形成为带有复杂曲面的组合。因而，如果天线基座12的底面具有能够符合车辆主体20的被连接部分的曲面的形状，那么就不会有问题。但是，当天线基座12的底面与车辆主体20的形状不一致时，螺母32的拧紧会在汽车主体20中产生变形以跟随天线基座12的底面形状。
这里，需要注意的是即使在单个固定螺纹件被安排并且突起以及天线基座的底面是和车辆主体的曲面一致的曲面的的传统结构中，如果天线基座从适当的连接部分偏离使得天线基座的底面和车辆主体的曲面不一致，螺母的拧紧可能会类似地在车辆主体中产生变形。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能让天线基座被安装在车辆主体上而不会产生上述的车辆主体中的变形的结构。
为了达到上述目的，根据本发明，提供了一种适于安装在车辆主体上的天线，包括天线基座，形成有第一通孔；第一固定螺纹件，包括适于经由第一通孔被插入到形成在车辆主体上的第二通孔中的第一螺纹部分，和从第一螺纹部分延续并具有比第二通孔更大的尺寸的第一头部分；插孔，设置在天线基座上并且容纳第一头部分使得第一固定螺纹件的轴相对于车辆主体可摆动；和第一螺母，适于和第一螺纹部分配合以将车辆主体和第一头部分夹在一起。
采用这种结构，第一固定螺纹件根据车辆主体的曲面摆动，因此，与一个装配的固定螺纹件被独立使用的传统例子比较，减少了车辆主体中的变形。
天线可以更进一步包括被整体设置在天线基座上的第二固定螺纹件，第二固定螺纹件包括适于被插入到形成在车辆主体上的第三通孔中的第二螺纹部分和从第二螺纹部分延续并具有比第三通孔更大的尺寸的第二头部分；和第二螺母，适于和第二螺纹部分配合以将车辆主体和第二头部分夹在一起。
在这种情况下，在天线基座被第二固定螺纹件和第二螺母临时固定在车辆主体上的条件下，第一固定螺纹件是可摆动的。
天线可以进一步包括位于在天线基座和车辆主体之间的弹性衬垫。
在这种情况下，衬垫可以吸收天线基座和车辆主体之间的缝隙尺寸的变化。
第一通孔的尺寸可以小于第一头部分的尺寸，使得插孔具有与第一头部分的下表面接触的接收面。
在此情况下，用这种简单结构就可以防止固定螺纹件向车辆主体脱离。
这里，接收面和第一头部分的下表面中至少一个是圆的。
在此情况下，第一固定螺纹件的摆动运动可以变得平滑。
天线可以进一步包括位于插孔和第一头部分之间的弹性隔离环。
在此情况下，第一头部分和插孔之间的缝隙可以被减少。这能让天线基座被坚固地固定到车辆主体上。
第一固定螺纹件的可摆动的方向可以被限制为天线基座的纵向。
这里，第一头部分可以配有在垂直于天线基座的纵向的方向延伸的轴构件，且插孔可以被形成为带有接收轴构件的凹槽。
二择一地，突起可以被形成在天线基座上在垂直于天线基座的纵向的方向延伸，且第一头部分可以被形成带有一个容纳突起的凹槽。
在此情况下，在天线基座的纵向上趋向变大的车辆主体中的变形可以被有效减少。
天线可以进一步包括设置在天线基座上的限位件以罩在第一头部分上，防止第一固定螺纹件在远离车辆主体的方向脱离。
本发明的上述目的和优点，通过参照附图对具体优选实施例的详细描述，将会变得更加显而易见，其中图1是根据本发明的第一实施例的用于在车辆主体上安装天线基座的结构的侧剖视图；图2A是图1的天线基座的俯视图；图2B是图2A的天线基座的侧视图；图2C是沿图2A中的IIC-IIC线获得的剖视图；图3A是图1的安装结构中的一个可摆动的固定螺纹件的俯视图；图3B是图3A的可摆动的固定螺纹件的侧视图；图3C是图3A的可摆动的固定螺纹件的仰视图；图4是用于解释如何在天线基座中保持可摆动的固定螺纹件的侧视图；图5A是在图1的安装结构中的衬垫的侧剖视图；图5B是图5A的衬垫的仰视图；图6是根据本发明的第二实施例的在安装结构中的可摆动的固定螺纹件的放大侧剖视图；图7是根据本发明的第三实施例的安装结构的侧剖视图；图8是根据本发明的第四实施例的安装结构的侧剖视图；图9A是根据本发明的第五实施例的在安装结构中的可摆动的固定螺纹件的俯视图；
图9B是图9A的安装结构的一个局部侧剖视图；图9C是沿图9B中的IXC-IXC线获得的剖视图；图10A是根据本发明的第六实施例，安装结构中的可摆动的固定螺纹件的俯视图；图10B是图10A的安装结构的一个局部侧剖视图；图10C是沿图10B中的XC-XC线获得的截面图；图11A是根据本发明的第七实施例的安装结构的俯视图；图11B是图11A的安装结构的局部侧剖视图；图12A是根据本发明的第八实施例的安装结构的俯视图；图12B是图12A的安装结构的局部侧剖视图；和图13是传统的安装结构的侧剖视图。
具体实施例方式
下面，将参考图1至5B详细描述本发明的第一实施例。
在图1中，金属天线基座12被适当地安置在天线外壳10的底面部分上。棒状天线元件14的底座端被固定到天线外壳10。天线外壳10容纳GPS天线和其它平面天线以及没有显示的适当电路。两个固定螺纹件16和18被安排得分别在天线基座12的纵向(对应于车辆的前后方向)上的一条直线上的前和后位置向下突出。然后，被排列在前侧的固定螺纹件16被固定到天线基座12，同时，另一个被排列在后侧的固定螺纹件18通过后面将描述的结构以相对于天线基座12可自由摆动一个小角度的方式被设置。
在天线基座12被连接到其上的车辆主体20中，两个孔22和24被钻得对应于两个固定螺纹件16和18。然后，以具有弹性的衬垫26被设置在天线基座12的底面上的方式，两个固定螺纹件16和18被分别插进孔22和24中。然后，螺母32和34经由垫圈28和30从车辆主体的内侧被配合，使得天线基座12被固定到车辆主体20。
如图2A至2C中所示，根据车辆主体20的安装部分的曲面，天线基座12的底面被形成为具有适当曲率半径R1的曲面。更进一步，台阶部分16a被形成在固定螺纹件16中以被固定到天线基座12上。更进一步，在天线基座12中，在被设置得可摆动的固定螺纹件18被插进的地方钻了孔12a。孔12a的上面边缘12b逐渐变尖以具有适当的曲率半径R2。然后，一对堵缝突起12c被设置在孔12a的上面外围。更进一步，一对突起12d被设置得防止固定螺纹件18绕着螺纹轴摆动。
如图3A至3C中所示，在被设置为可摆动的固定螺纹件18中，一端设有凸出部分18a。更进一步，形成有台阶部分18b，同时，外螺纹18c被刻在要插入孔12a的另一侧。然后，凸出部分18a的底面被弯曲从而具有曲率半径R2。更进一步，在凸出部分18a中，设置有切口18d以限制螺纹件18的转动。凸出部分18a在俯视图中的形状略微小于但基本近似于天线基座12的孔12a的上面边缘12b在俯视图中的形状。
更进一步，如图4中所示，固定螺纹件18的外螺纹18c从上面被插入天线基座12的孔12a中。然后，螺纹件18的向下的脱离被凸出部分18a限制。在这种装配中，天线基座12的孔12a的上面边缘12b的形状符合固定螺纹件18的凸出部分18a的形状，使得固定螺纹件18不会相对于孔12a围绕螺纹轴摆动。这里，孔12a的上面边缘12b的形状和凸出部分18a的形状具有仅限制固定螺纹件18围绕螺纹轴的相对摆动而不会限制固定螺纹件18的螺纹轴相对于孔12a在适当的范围内摆动。更进一步，天线基座12的突起12c被弯曲(如箭头显示)从而罩在固定螺纹件18的凸出部分18a上，如图1中所示，使得固定螺纹件18不能从孔12a那里向上脱出。突起12c的弯曲被竖起到仅限制固定螺纹件18的向上脱出的程度，而不会限制固定螺纹件18的螺纹轴向的摆动。
在此实施例中，固定螺纹件18的凸出部分18a的底面和天线基座12的孔12a的上面边缘12b都是圆的。然而，只要这些表面中的至少一个是圆的时，就能在固定螺纹件18中实现的平滑摆动。
更进一步，在被插入到天线基座12和车辆主体20之间的衬垫26中，脊26a被设置在底面上以围绕两个固定螺纹件16和18，如图5A和5B中所示。更进一步，环26b被设置在衬垫26的外围边缘中。衬垫26是由例如橡胶的弹性材料制成。当如图1中所示地连接到天线基座12时，衬垫26被压缩在天线基座12和车辆主体20之间，使得脊26a和环26b分别弹性变形并由此紧密地接触车辆主体20。
在这种配置中，固定螺纹件16和18被分别插进车辆主体20的孔22和24中，使得天线外壳10被安装在车辆主体20中。然后，首先，螺母32在固定到天线基座12的固定螺纹件16中被配合和拧紧，使得车辆主体20被夹在台阶部分16a和垫圈28之间。这之后，螺母34在另一个被安置得相对于天线基座12可摆动的固定螺纹件18中被配合和拧紧，使得车辆主体20被夹在台阶部分18b和垫圈30之间。然后，被压缩的衬垫26弹性地向上偏移天线基座12，并因此导致天线基座12的孔12a的上面边缘12b与固定螺纹件18的凸出部分18a的底面接触。结果，天线基座12稳稳地被固定到固定螺纹件18上。这里，在螺母34的啮合中，固定螺纹件18绕着螺纹轴的转动被由固定螺纹件的凸出部分18a状和孔12a的上面边缘12b形成的结构所限制。这样，天线基座12被固定到车辆主体20且天线外壳10被固定到车辆主体20。
在天线外壳10固定到车辆主体20中，即使当车辆主体20的曲面偏离天线基座12的底面的曲面，可摆动的固定螺纹件18相对于车辆主体20适当地摆动，使得螺纹轴向在垂直方向被调整和固定。这里，由于使凸出部分18a的圆形底面被与具有相同曲率半径的孔12a的圆形上面边缘12b接触，固定螺纹18的摆动被非常平滑地完成。这显著地减少了车辆主体20中的变形。更进一步，衬垫26吸收了车辆主体20和天线基座12之间缝隙的变化，并进一步防止雨水通过孔22和24进入车辆主体20。
在此实施例中，固定的固定螺纹件16被安排在天线基座12的前侧，同时，可摆动的固定螺纹件18被安排在后侧。然而，可自由摆动的固定螺纹件18也可以被安排在天线基座12的前侧，且固定的固定螺纹件16可以被安排在后侧。更进一步，在此实施例中，当一对突起12c被设置在天线基座12的上面时，可以仅排列单个的突起12c，或二择一地，可以排列两个或更多个突起，只要可以防止固定螺纹件18的向上脱离。
接下来，本发明的一个第二实施例将参考图6在下文中被描述。那些与第一实施例中类似的部件将被用相同的标号被表示，而重复的解释将被省略。
在此实施例中，由例如橡胶的弹性材料构成的隔离环36被插入固定螺纹件18的凸出部分18a的底面和天线基座12的孔12a的上面边缘12b之间。隔离环36在它们之间被压缩，使得下方的天线基座12被弹性地向下推。这消除了天线基座12和固定螺纹件18的凸出部分18a的底面之间的缝隙，并因此使天线基座12能更可靠地被固定到固定螺纹件18。这样，天线基座12被坚固地固定到车辆主体20。
这里，固定螺纹件18的凸出部分18a的底面和天线基座12的孔12a的上面边缘12b不需要一定是圆的。换句话说，凸出部分18a的底面和孔12a的上面边缘12b之间的缝隙的变化由隔离环36吸收，因此，不用阻止固定螺纹件18的平滑摆动。
接下来，本发明的第三实施例将参考图7在下文中被描述。那些与在第一实施例中类似的部件将用相同的标号指示，而重复的解释将被省略。
在此实施例中，仅设置了单个的能够相对于天线基座12摆动的固定螺纹件18摆动。固定螺纹件18在垂直于车辆主体20方向上被固定。这样，即使当天线基座12的底面的曲面略微偏离车辆主体20的曲面，变形也不会在车辆主体20中发生。
接下来，本发明的第四实施例将参考图8在下文中被描述。那些与第一实施例中类似的部件将被用相同的标号指示，而重复的解释将被省略。
在此实施例中，两个可相对于天线基座12摆动的固定螺纹件18被安排在天线基座12的纵向的一条直线上的前和后位置。因此，每个固定螺纹件18在垂直于车辆主体20的方向上被固定。这进一步减少了车辆主体20中的变形。
接下来，本发明的第五实施例将参考图9A至9C在下文中被描述。那些与第一实施例中类似的部件将用相同的标号指示，而重复的解释将被省略。
在上述第一至第四实施例中，可摆动的固定螺纹件18相对于天线基座12的摆动方向完全没有受限制。在此实施例中，可摆动的方向被限制。具体地，在固定螺纹件38的上端，设置了一对摆动轴38a使得它们向着垂直于螺纹轴的方向的两侧突出。对应于这些轴38a，在天线基座12的上表面的孔12a的外围，形成有可摆动轴38a从上方插入其中的凹槽12e的轴承12f在平行于螺纹轴的方向在两侧突出。固定螺纹件38被插入天线基座12的孔12a中，同时，摆动轴38a被插入轴承12f的U形凹槽12e。这防止了固定螺纹件38向下脱离，且还让螺纹件围绕着充当中心点的摆动轴38a摆动。这里，固定螺纹件38以在一个平面中可摆动的方式被安置，该平面近似垂直于天线基座12且包括连接被固定到天线基座12的固定螺纹件16和可摆动的固定螺纹件18的位置的直线。在这个实施例中，凸出部分被形成在固定螺纹件38的上端。然而，也不一定必须形成凸出部分。
这个配置简化了让固定螺纹件38相对于天线基座12摆动的布置。更进一步，两个固定螺纹件16和18被排列在天线基座12的纵向上，并且固定螺纹件38可以在近似垂直于包含纵向的平面的方向上摆动。同时纵向的车辆主体20的曲面形状可能很容易从天线基座12底面的曲面偏离，由于曲面的偏离造成的车辆主体20的变形可以通过这个实施例中的构型而被有效避免。
接下来，本发明的第六实施例将参考图10A至10C在下文中被描述。那些与第一实施例中类似的部分将用相同的标号指示，而重复的解释将被省略。
在此实施例中，在固定螺纹件40的上端，一对轴承40a被设置使得它们在垂直于螺纹轴的方向在两侧突出。在轴承40a中，U形凹槽40b分别从下面被形成。然后，在天线基座12的上表面，设置有一对突起12g，其每个的上端被形成为截面为半圆形。然后，固定螺纹件40被插入天线基座12的孔12a中，且突起12g被分别插入轴承40a的U形凹槽40b中。这防止了固定螺纹件40向下脱离，且还让螺纹件围绕着充当一个中心点的突起12g的上端摆动。很明显，这种配置使得突起12g的上端接触U形凹槽40b的底部。可以获得类似于第五实施例的优点。
这里，在第五和第六实施例中，固定的固定螺纹件16和可摆动的固定螺纹件38或40被排列在天线基座12中。然而，取代被固定的固定螺纹件16，可以设置第一实施例的可摆动的固定螺纹件18。二择一地，可以设置第五或第六实施例的可摆动的固定螺纹件38或40。更进一步，摆动轴可以穿过一对从天线基座12的上面突起的支架被设置，且摆动轴可以穿透固定螺纹件的上端部分，使得固定螺纹件围绕摆动轴是可摆动的。
接下来，本发明的第七实施例将参考图11A至11B在下文中被描述。那些与第一实施例中的类似的部分将用相同的标号指示，而重复的解释将被省略。
在第一实施例中，突起12c被设置在天线基座12的上面上并合适被弯曲从而防止固定螺纹件向上脱离。在此实施例中，一对凸台12h被设置在天线基座12的上表面，同时，由树脂或金属制成的限位件42通过堵缝料或相似材料(如箭头显示)被固定到凸台12h。被固定到凸台12h的限位件42很明显地被设置以罩在固定螺纹件18的凸出部分18a上。
采用上述配置，用于防止固定螺纹件18向上脱离的结构与在第一实施例中弯曲突起12c的工作相比较，可以被简化。
接下来，本发明的第八实施例将参考图12A至12B在下文中被描述。那些与第一实施例中类似的部件将用相同的标号指示，而重复的解释将被省略。
在此实施例中，由树脂制成的限位件44被设置得覆盖在固定螺纹件18的凸出部分18a上方，且其两端通过螺纹件46被固定到天线基座12。
有了上述配置，用于防止固定螺纹件18向上脱离的结构可以被明显地简化。
在上述实施例中，一个或两个可摆动的固定螺纹件18被设置在天线基座12中。然而，三个或更多个的固定螺纹件也可以被设置在具有相对大的基座面积的天线基座12中，同时，它们中的至少一个或多个可以被配置为可摆动。
虽然本发明已经参照具体的优选实施例被显示和描述，但是各种改变和修改对于在本技术领域熟练的人士将是显而易见的。这种替换和修改很显然被认为是包含在由所附的权利要求所定义的本发明的精神、范围和预期内。
权利要求
1.一种适于被安装在车辆主体上的天线，其特征在于，包括天线基座，形成有第一通孔；第一固定螺纹件，包括适于经由该第一通孔被插入到形成在车辆主体上的第二通孔中的第一螺纹部分，和从第一螺纹部分延续并具有比第二通孔更大的尺寸的第一头部分；插孔，设置在天线基座上并且容纳该第一头部分使得第一固定螺纹件的轴可相对于车辆主体摆动；和第一螺母，适于和该第一螺纹部分配合以将车辆主体和第一头部分夹在一起。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括整体地设置在所述天线基座上的第二固定螺纹件，该第二固定螺纹件包括适于被插入到形成在车辆主体上的第三通孔中的第二螺纹部分和从第二螺纹部分延续并具有比第三通孔更大的尺寸的第二头部分；和第二螺母，适于和该第二螺纹部分配合以将车辆主体和第二头部分夹在一起。
3.如权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括被位于所述天线基座和所述车辆主体之间的弹性衬垫。
4.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一通孔的尺寸小于所述第一头部分的尺寸使得所述插孔具有与第一头部分的下表面接触的接收面。
5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述接收面和所述第一头部分的下表面中的至少一个是圆的。
6.如权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括位于在所述插孔和所述第一头部分之间的弹性隔离环。
7.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一固定螺纹件可摆动的方向被限制为所述天线基座的纵向。
8.如权利要求7所述的天线，其特征在于，所述第一头部分设置有在垂直于所述天线基座的纵向的方向上延伸的轴构件，且所述插孔形成有容纳该轴构件的凹槽。
9.如权利要求7所述的天线，其特征在于，突起形成在所述天线基座上以在垂直于天线基座的纵向的方向延伸，且所述第一头部分形成有容纳该突起的凹槽。
10.如权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括设置在所述天线基座上以罩在所述第一头部分上以防止所述第一固定螺纹件在离开车辆主体的方向上脱离的限位件。
全文摘要
一种天线适于安装在车辆主体上。天线基座形成有第一通孔。第一固定螺纹件设置有适于经由第一通孔插入到形成在车辆主体上的第二通孔中的螺纹部分和从螺纹部分延续并具有比第二通孔的尺寸更大的头部分。插孔被设置在天线基座上并且容纳头部分从而使得第一固定螺纹件的轴可相对于车辆主体摆动。螺母适于和螺纹部分配合的，以将车辆主体和头部分夹在一起。
文档编号H01Q1/22GK1764009SQ20051011412
公开日2006年4月26日 申请日期2005年10月18日 优先权日2004年10月18日
发明者山田直文, 上远野和喜, 冲秀仁 申请人:株式会社友华, 本田技研工业株式会社